更新时间：2023-02-15 09:22
漂移速度(Drift Velocity)，是指一个粒子（例如电子）因为电场的关系而移动的平均速度。
漂移速度是由于电场而导致的材料中诸如电子的粒子的平均速度。它也可以称为轴向漂移速度。通常，电子将以费米速度随机地在导体中传播。施加的电场将使该随机运动在一个方向上具有小的净流速。
在半导体中，两个主载流子散射机制是电离杂质散射和晶格散射。
因为电流与漂移速度成比例，电阻材料中的电流又与外部电场的大小成比例，欧姆定律可以用漂移速度来解释。
欧姆定律的最基本表达方式是：
其中u是漂移速度，μ是材料的电子迁移率（单位为m2 /（V⋅s）），E为电场（单位V / m）。
用于评估恒定横截面积材料中载流子漂移速度的公式由下式给出：
其中u是电子的漂移速度，j是流过材料的电流密度，n是电荷载流子数密度，q是电荷载流子上的电荷。
在正圆柱载流金属欧姆导体的基本性质上，电荷载体是电子，这个表达式可以重写为：
这里，u是电子的漂移速度，以m⋅s-1为单位；
m是金属的分子质量，单位为kg；
σ是介质在所考虑的温度下的电导率，单位为S / m；
ΔV是施加在导体上的电压；
ρ是导体的密度（单位体积质量），单位为kg·m-3；
e是C中的基本电荷；
f是每个原子的自由电子数；
l是导体的长度，单位为m。
电通常用铜线进行。铜的密度为8.94g / cm3，原子重量为63.546g / mol，因此为140685.5mol / m3。一摩尔的任何元素有6.02×1023个原子(阿伏伽德罗常数)。 因此，在1m3的铜中，约有8.5×1028个原子（6.02×1023×140685.5mol / m3）。 铜每原子具有一个自由电子，所以n等于每立方米8.5×1028个电子。
假设电流I = 1安培，直径为2mm（半径= 0.001米）的电线。 该导线的截面积为3.14×10-6m2（A =π×（0.001m）2）。 一个电子的电荷为q = -1.6×10-19C。因此可以计算漂移速度：
单位分析：
因此，在该线中，电子以23μm/s的速率流动。 在60Hz交流电流下，这意味着在半个周期内，电子漂移小于0.2μm。 换句话说，流过开关中的接触点的电子将永远不会离开开关。
相比之下，这些电子的费米流速（在室温下可以被认为是没有电流的近似速度）约为1570公里/秒。
热运动和漂移运动
载流子在没有受到任何驱动（即无浓度梯度，也无电场）时，它就进行着无规的热运动。热运动的特点：
①没有方向性；
②不断遭受散射；
③具有一定的热运动能量和热运动速度（vth），在温度T时即满足：(1/2)m*vth2=(3/2)kT，其中m*是载流子有效质量。在室温下，vth≈107cm/s。
在有外电场作用时即发生漂移运动。漂移运动的特点：
①沿着电场的方向运动——定向运动；
②漂移运动是叠加在热运动基础之上的一种定向运动，因此漂移运动的速度——漂移速度必然小于热运动速度；
③在漂移过程中将 不断遭受散射（否则漂移速度将变成）。连续两次散射之间的行走距离称为平均自由程，相应的行走时间称为平均自由时间（t）。
漂移速度和迁移率
若电场强度为E，则由动量平衡关系可以给出平均漂移速度vd为：vd = qtE/m*.
可见，漂移速度与电场成正比，其比例系数就是载流子的所谓迁移率μ：μ= vd/E= qt/m*.
这就是说，载流子迁移率就是单位电场作用下、所产生的平均漂移速度，单位是[cm2/V-s]。迁移率即表征着载流子在电场作用下加速运动的快慢。
漂移速度与电场的关系
在低电场下，迁移率m为常数，则漂移速度与电场成正比（vd∝E），即欧姆定律成立；但是在强电场下，由于载流子获得很大的动能（大于热能kT），成为了热载流子，就可能把能量转移到晶格上去，即可以产生出光学波声子，而载流子本身的速度就不再升高——达到饱和，即为饱和速度vdsat。注意，饱和速度vdsat接近（但小于）热运动速度；在室温下，即约为107cm/s。
漂移速度-电场关系可以采用许多经验公式来表示，例如：vd=μE/[1+(μE/vdsat)].
可见，在低电场下，漂移速度与电场成正比（vd=μE）；而在强电场时，因为漂移速度不再与电场成正比，所以载流子的迁移率概念即失去了意义，这时应该采用恒定的漂移速度（vd=μE）来表征漂移运动。
当电场较强、使得电子获得较高能量时，即可以从有效质量小的低能谷跃迁到有效质量大的高能谷上面去，并导致漂移速度下降，即产生负电阻。这种转移电子效应所产生的负电阻是Gunn二极管工作的物理基础。